2018年11月21日/
生物谷BIOON/---在自然界中，CRISPR/Cas9通過記錄入侵者的DNA來增強細菌的免疫防禦。這讓
細菌能夠識別和攻擊再次到來的相同入侵者，但是科學家們一直在競相改進基因組編輯工具CRISPR/Cas9來修復導致
遺傳疾病的突變並在實驗室實驗中操縱DNA。
如果科學家們能夠將這種基因組編輯工具運送到體內正確的細胞中，那麼它有潛力阻止
遺傳疾病。然而，障礙仍然存在，特別是在高效率地運送CRISPR/Cas9方面。人們需要在體內對細胞進行基因編輯以便治療鐮狀細胞性
貧血、肌營養不良和囊性纖維化等疾病。但是通過空間控制將CRISPR/Cas9運送到體內靶組織中仍然是一項重大挑戰。即便在體內局部注射攜帶著CRISPR/Cas9編碼基因的病毒
載體，它也可能滲漏到其他的組織和器官中，這可能是非常危險的。
在一項新的研究中，美國萊斯大學生物工程師Gang Bao及其團隊將磁性
納米顆粒與一種從苜蓿環紋夜蛾（Autographa californica, 一種原產於北美洲的蛾類物種）體內獲得的病毒相結合開發出一種運送
載體來運送CRISPR/Cas9，從而通過空間控制對特定組織或器官中的基因進行修飾。相關研究結果於2018年11月12日在線發表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標題為「Spatial control of in vivo CRISPR–Cas9 genome editing via nanomagnets」。
圖片來自Laboratory of Biomolecular Engineering and Nanomedicine/Rice University。
源自這種病毒的圓柱形杆狀病毒
載體（baculovirus vector, BV）被認為足夠大，它的直徑高達60nm，長度高達200～300
納米。這種大小足夠運送長38000多個鹼基對的DNA。
這些研究人員僅在需要時利用磁性
納米顆粒激活這種杆狀病毒載體並運送用於基因編輯的有效載荷。為了做到這一點，他們使用了一種名為C3的免疫系統蛋白，其中，在正常情形下，蛋白C3讓杆狀病毒滅活。
Bao說，「如果我們將杆狀病毒載體與磁性納米顆粒結合在一起，那麼我們就能夠通過施加磁場來克服這種失活。好處在於當我們提供這種杆狀病毒載體時，基因編輯僅發生在我們施加磁場的組織或它的一部分中。」
施加磁場允許杆狀病毒載體轉導，即一種將有效載荷引入到靶細胞中的過程。這種有效載荷也是DNA，它編碼一種報告基因和CRISPR/Cas9系統。
在測試中，杆狀病毒載體攜帶著綠色螢光蛋白或螢火蟲螢光素酶。具有這種蛋白的細胞在顯微鏡下明亮地發光，並且實驗表明在細胞培養物和實驗室動物中，利用磁鐵高效地靶向運送攜帶著有效載荷的杆狀病毒載體。
Bao指出，他的實驗室和其他的實驗室正在研究利用腺相關病毒（AAV）運送CRISPR/Cas9，但是他表示杆狀病毒載體的治療性有效載荷比AAV大約大8倍。他說，「然而，有必要讓杆狀病毒載體更高效地轉導到靶細胞中。」 （生物谷 Bioon.com）
參考資料：Haibao Zhu, Linlin Zhang, Sheng Tong et al. Spatial control of in vivo CRISPR–Cas9 genome editing via nanomagnets. Nature Biomedical Engineering, Published Online: 12 November 2018, doi:10.1038/s41551-018-0318-7.